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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Form, die mit einem geschmolzenen Metall zu füllen ist, um ein Gussprodukt zu formen, somit die Verwendung der Form und ein Entwurfsverfahren der Form.
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STAND DER TECHNIK
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Beim Gießen, etwa beim Druckgießen, sind verschiedene Maßnahmen ergriffen worden, um während der Erstarrung und Schrumpfung eines geschmolzenen Metalls die Bildung von Lunkern (einer Verformung wie Gasblasen, Risse oder Schrumpfung, die in Formteilen auftritt) zu verhindern. Zum Beispiel sind in Produktentwürfen Maßnahmen, etwa wie die Dicke jedes Teils eines Produkts gleichmäßig zu machen, dicke Abschnitte in einem Produkt zu beseitigen oder dergleichen, und Maßnahmen, für ein Kühlloch in einer Form zu sorgen, damit eine Kühlung oder dergleichen erfolgt, getroffen worden.
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Zum Beispiel ist in der Patentdruckschrift 1 ein Gießverfahren und eine Gießvorrichtung offenbart, bei denen ein geschmolzenes Metall in eine Form gegossen wird und durch Heiz-/Kühlmittel gerichtet von einer Seite zur anderen Seite erstarren gelassen wird, nachdem eine mit der Form in Kontakt befindliche Oberflächenschicht des geschmolzenen Metalls erstarrt ist. Beruhend auf dem Ergebnis von Fließ- und Erstarrungssimulationen wird in einem Teil, das eine komplexe Formgebung hat, eine zufriedenstellende gerichtete Erstarrung voranschreiten gelassen, um die Erzeugung von Gießfehlern zu verhindern, wodurch die Herstellung hochqualitativer Güsse realisiert wird.
Patentdruckschrift 1: Japanische Offenlegungsschrift
JP 2002-346728 A -
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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[Von der Erfindung zu lösendes Problem]
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In der Patentdruckschrift 1 müssen jedoch separat Heiz-/Kühlmittel verwendet werden, was die Anlage verkompliziert. Andererseits ist es schwierig, beim Produktentwurf die Produktformgebung zu ändern. Es ist daher wünschenswert, ein Verfahren zu entwickeln, das die Produktformgebung bewahrt und das dazu imstande ist, durch einfache Maßnahmen die Bildung von Lunkern zu verhindern.
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Die Erfindung erfolgte angesichts der obigen herkömmlichen Probleme und soll eine Form, die dazu imstande ist, durch einfache Maßnahmen in einem Gussprodukt, das in einem Produkthohlraum geformt wird, die Bildung von Lunkern zu verhindern, ein Gießverfahren, das die Form verwendet, und ein Entwurfsverfahren der Form zur Verfügung stellen.
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[Mittel zur Lösung des Problems]
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Form gekennzeichnet durch: einen Produkthohlraum, der mit einem geschmolzenen Metall zu füllen ist, um ein Produkt zu formen; einen Versorgungshohlraum, der mit einer Seite des Produkthohlraums verbunden ist, um den Produkthohlraum mit dem geschmolzenen Metall zu versorgen, das von einer Gießöffnung aus eingegossen wird; und einen Kühlhohlraum, der mit der anderen Seite des Produkthohlraums verbunden ist und in dem das geschmolzene Metall, das den Kühlhohlraum füllt, gekühlt wird, bevor das geschmolzene Metall, das den Produkthohlraum und den Versorgungshohlraum füllt, gekühlt wird, wobei ein Modul M (= V/S) als ein Verhältnis eines Volumens V zu einer Kühloberfläche S in jedem der Hohlräume eine Beziehung Ms > Mp > Mc hat, wobei Mp ein Modul des Produkthohlraums ist, Ms ein Modul des Versorgungshohlraums ist und Mc ein Modul des Kühlhohlraums ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Gießverfahren, das die Form verwendet, gekennzeichnet durch: Füllen des Versorgungshohlraums, des Produkthohlraums und des Kühlhohlraums mit dem geschmolzenen Metall über die Gießöffnung und zunächst Erstarren lassen des geschmolzenen Metalls, das den Kühlhohlraum füllt, dann Erstarren lassen des geschmolzenen Metalls, das den Produkthohlraum füllt, und zuletzt Erstarren lassen des geschmolzenen Metalls, das den Versorgungshohlraum füllt.
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Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Entwurfsverfahren der Form gekennzeichnet durch: Unterteilen des Produkthohlraums an einer vorbestimmten Stelle des Produkthohlraums, an der der Produkthohlraum eine Änderung der Formgebung aufweist, in zwei Abschnitte, nämlich einen Produkthohlraumabschnitt auf der einen Seite, die mit dem Versorgungshohlraum verbunden ist, und einen Produkthohlraumabschnitt auf der anderen Seite, die mit dem Kühlhohlraum verbunden ist, und Festlegen jeweiliger Formgebungen des Versorgungshohlraums und des Kühlhohlraums beruhend auf dem Modul Ms des Versorgungshohlraums und dem Modul Mc des Kühlhohlraums so, dass die Beziehungen ”f × Ms/Mpa ≥ 1” und ”f × {Mpa/(Mpb + Mc)} ≥ 1” erfüllt sind, wobei Mpa ein Modul des Produkthohlraumabschnitts auf der einen Seite ist, Mpb ein Modul des Produkthohlraumabschnitts auf der anderen Seite ist und f ein kritischer Festphasenanteil ist, der durch einen Materialbestandteil des geschmolzenen Metalls festgelegt ist.
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[Wirkungen der Erfindung]
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In der obigen Form ist der Vorsorgungshohlraum auf der einen Seite des Produkthohlraums vorgesehen, und der Kühlhohlraum ist auf der anderen Seite des Produkthohlraums vorgesehen. Das Modul Mp des Produkthohlraums, das Modul Ms des Versorgungshohlraums und das Modul Mc des Kühlhohlraums haben die Beziehung Ms > Mp > Mc.
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Wenn unter Verwendung der obigen Form ein Gießen erfolgt, kann daher das geschmolzene Metall, das den Kühlhohlraum füllt, zuerst erstarren, das geschmolzene Metall, das den Produkthohlraum füllt, kann dann erstarren, und das geschmolzene Metall, das den Versorgungshohlraum füllt, kann zuletzt erstarren. Das heißt, dass das geschmolzene Metall nacheinander von einer Seite zur anderen Seite der Hohlräume erstarren gelassen werden kann, wenn die jeweiligen Formgebungen der Hohlräume in der Form geeignet gestaltet werden.
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Dementsprechend kann die obige Form durch einfache Maßnahmen in einem Gussprodukt, das in dem Produkthohlraum geformt wird, die Bildung von Lunkern (einer Verformung wie Gasblasen, die durch eine unvollständige Füllung bedingt sind, Risse oder Schrumpfung) verhindern.
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Es ist zu beachten, dass die Kühloberfläche S die Oberfläche des Hohlraums ist, die sich mit dem geschmolzenen Metall in der Form in Kontakt befindet.
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Wie die Erfindung der Gussform kann das obige Gießverfahren durch einfache Maßnahmen in einem Gussprodukt, das in dem Produkthohlraum geformt wird, die Bildung von Lunkern verhindern.
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Das obige Entwurfsverfahren der Form stellt ein Verfahren zur Verfügung, um geeignet eine Form zum Formen eines Gussprodukts zu entwerfen.
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Genauer gesagt wird der Produkthohlraum in die zwei Abschnitte, nämlich den Produkthohlraumabschnitt auf der einen Seite und den Produkthohlraumabschnitt auf der anderen Seite, unterteilt und die Form jedes Hohlraums wird so festgelegt, dass das Modul Mpa des Produkthohlraumabschnitts auf der einen Seite und das Modul Mpb des Produkthohlraumabschnitts auf der anderen Seite die Beziehungen ”f × Ms/Mpa ≥ 1” und ”f × {Mpa/(Mpb + Mc)} ≥ 1” erfüllen.
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Es wird davon ausgegangen, dass in einem Gussprodukt, das in dem Produkthohlraumabschnitt auf der einen Seite geformt wird, keine Lunker gebildet werden, falls der Ausdruck ”f × Ms/Mpa ≥ 1” erfüllt ist, wobei das Modul Mpa des Produkthohlraumabschnitts auf der einen Seite ein Füllabschnitt ist, der intensiv mit dem geschmolzenen Metall gefüllt wird, und das Modul Ms des Versorgungshohlraums ein Versorgungsabschnitt ist, der mit dem geschmolzenen Metall versorgt wird.
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Es wird davon ausgegangen, dass in einem Gussprodukt, das in dem Produkthohlraumabschnitt auf der anderen Seite geformt wird, keine Lunker gebildet werden, falls der Ausdruck ”f × {Mpa/(Mpb + Mc)} ≥ 1” erfüllt ist, wobei die Summe des Moduls Mpb des Produkthohlraumabschnitts auf der anderen Seite und des Moduls Mc des Kühlhohlraums der Füllabschnitt ist, der intensiv mit dem geschmolzenen Metall gefüllt wird, und das Modul Mpa des Produkthohlraumabschnitts auf der einen Seite der Versorgungsabschnitt ist, der mit dem geschmolzenen Metall versorgt wird.
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Wenn somit die jeweiligen Formgebungen des Produkthohlraumabschnitts auf der einen Seite, des Produkthohlraumabschnitts auf der anderen Seite, des Versorgungshohlraums und des Kühlhohlraums derart festgelegt werden, dass die obigen Ausdrücke erfüllt sind, erlaubt dies es, die Form herzustellen, die in einem Gussprodukt, das in dem Produkthohlraum geformt wird, der als der Produkthohlraumabschnitt auf der einen Seite und der Produkthohlraumabschnitt auf der anderen Seite dient, die Bildung von Lunkern verhindert.
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Es ist zu beachten, dass der kritische Festphasenanteil f ein Wert ist, der als ein Anteil einer Festphase zum gesamten geschmolzenen Metall dargestellt wird, wenn sich das geschmolzene Metall in einem Fest-Flüssig-Koexistenzzustand befindet. Der kritische Festphasenanteil f ist durch den Materialbestandteil des geschmolzenen Metalls festgelegt und beträgt in dem Fall, dass das geschmolzene Metall zum Beispiel eine Aluminiumlegierung ADC12 ist, ungefähr 0,3.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine vergrößerte Darstellung, die einen Teil eines Schnitts jedes Hohlraums in einer Form gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
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2 ist eine Darstellung, die einen Schnitt der Form zeigt, die durch Verbinden eines Paars Formteile gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gebildet wird.
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3 ist eine Darstellung, die schematisch einen Zustand zeigt, in dem jeder Hohlraum in der Form gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist.
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4 ist eine Darstellung, die in einem Schnitt in der Richtung der Linie A-A in 3 einen Guss zeigt, der in der Form gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel geformt wurde.
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5 ist eine Darstellung, die einen Guss zeigt, der in einer Form gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel geformt wurde.
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6 ist eine vergrößerte Darstellung, die einen Teil eines Schnitts jedes Hohlraums in der Form gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Es werden nun bevorzugte Ausführungsbeispiele der Form, des die Form verwendenden Gießverfahrens und des Entwurfsverfahrens der Form beschrieben.
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Der Produkthohlraum, der Versorgungshohlraum und der Kühlhohlraum können in einer Ringform ausgebildet sein, der Versorgungshohlraum kann auf einer Außenumfangsseite, die als die eine Seite des Produkthohlraums dient, durchgängig in der Ringform mit dem Produkthohlraum verbunden sein, und der Kühlhohlraum kann samt einer Vielzahl von rippenförmigen Hohlraumabschnitten ausgebildet sein und auf einer Innenumfangsseite, die als die andere Seite des Produkthohlraums dient, durchgängig in der Ringform mit dem Produkthohlraum verbunden sein.
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In diesem Fall können der Versorgungshohlraum und der Kühlhohlraum geeignet bezüglich des ringförmigen Produkthohlraums ausgebildet werden, und Lunker können daran gehindert werden, sich in einem ringförmigen Gussprodukt zu bilden.
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Es ist vorzuziehen, dass die obige Form eine Druckgussform ist, in der der Produkthohlraum, der Versorgungshohlraum und der Kühlhohlraum an einer Stelle einer Verbindungsfläche ausgebildet sind, an der ein Paar Formteile miteinander verbunden wird.
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In diesem Fall können Lunker daran gehindert werden, sich in einem Gussprodukt zu bilden, das als Druckgussprodukt dient.
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[Ausführungsbeispiele]
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Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Form, des die Form verwendenden Gießverfahrens und des Entwurfsverfahrens der Form beschrieben.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, umfasst die Form 1 dieses Ausführungsbeispiels Folgendes: einen Produkthohlraum 2, der mit einem geschmolzenen Metall 51 zu füllen ist, um ein Produkt 52 zu formen; einen Versorgungshohlraum 3, der mit einer Seite des Produkthohlraums 2 verbunden ist, um den Produkthohlraum 2 mit dem geschmolzenen Metall 51 zu versorgen, das von einer Gießöffnung 31 aus eingegossen wird; und einen Kühlhohlraum 4, der mit der anderen Seite des Produkthohlraums 2 verbunden ist und in dem das geschmolzene Metall 51, das den Kühlhohlraum 4 füllt, gekühlt wird, bevor das geschmolzene Metall 51, das den Produkthohlraum 2 und den Versorgungshohlraum 3 füllt, gekühlt wird.
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Ein Modul M (= V/S) hat als ein Verhältnis eines Volumens V zu einer Kühloberfläche S in jedem Hohlraum 2, 3, 4 eine Beziehung Ms > Mp > Mc, wobei Mp ein Modul des Produkthohlraums 2 ist, Ms ein Modul des Versorgungshohlraums 3 ist und Mc ein Modul des Kühlhohlraums 4 ist.
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Unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 werden die Form 1, ein die Form 1 verwendendes Gießverfahren und ein Entwurfsverfahren der Form 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
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1 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil eines Schnitts jedes Hohlraums 2, 3, 4 in der Form 1 zeigt. 2 ist ein Schaubild, das einen Schnitt der Form 1 zeigt, die durch Verbinden eines Paars Formteile 11 gebildet wird.
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Die Form 1 dieses Ausführungsbeispiels formt in dem Produkthohlraum 2 ein als Guss 5 dienendes Aluminiumdruckgussprodukt, indem als das geschmolzene Metall 51 ein Aluminiummaterial verwendet wird. Die Form 1 dieses Ausführungsbeispiels ist eine Druckgussform, in der der Produkthohlraum 2, der Versorgungshohlraum 3 und der Kühlhohlraum 4 an der Stelle einer Verbindungsfläche 111 ausgebildet sind, an der das Paar Formteile 11 miteinander verbunden wird.
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Der Guss 5, der in der Form 1 dieses Ausführungsbeispiels geformt wird, ist ein Aluminiumteil, das eine Ringform hat. Wenn dieses Aluminiumteil geformt (gegossen) wird, sind in der Form 1 der Versorgungshohlraum 3 und der Kühlhohlraum 4 ausgebildet, um in dem Produkthohlraum 2 das Produkt 52 zu formen, ohne Lunker zu bilden.
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4 zeigt den in der Form 1 geformten Guss 5. In dem Produkthohlraum 2 wird das ringförmige Produkt 52 geformt, in dem Versorgungshohlraum 3 wird ein Formkörper 53 geformt, in dem Kühlhohlraum 4 wird ein Formkörper 54 geformt, und in der Gießöffnung 31 wird ein Formkörper 531 geformt. Nach dem Gießvorgang wird von dem Guss 5 durch Schneiden, maschinelle Bearbeitung oder dergleichen jeder der Formkörper 53, 54, 531 entfernt, wodurch das Produkt 52 gebildet wird.
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3 ist ein Schaubild, das schematisch einen Zustand zeigt, in dem jeder Hohlraum 2, 3, 4 in der Form 1 ausgebildet ist.
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Wie in der Figur gezeigt ist, ist in der Form 1 dieses Ausführungsbeispiels der ringförmige Versorgungshohlraum 3 konzentrisch auf der Außenumfangsseite ausgebildet, die bezogen auf den ringförmigen Produkthohlraum 2 als eine Seite dient, und der ringförmige Kühlhohlraum 4 ist konzentrisch auf der Innenumfangsseite ausgebildet, der in Bezug auf den ringförmigen Produkthohlraum 2 als die andere Seite dient.
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Der Versorgungshohlraum 3 ist auf der Außenumfangsseite des Produkthohlraums 2 durchgängig in der Ringform mit dem Produkthohlraum 2 verbunden. Der Kühlhohlraum 4 ist samt einer Vielzahl von rippenförmigen Hohlraumabschnitten 41 (siehe 1) ausgebildet und ist auf der Innenumfangsseite des Produkthohlraums 2 durchgängig in der Ringform mit dem Produkthohlraum 2 verbunden.
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Wie in 1 gezeigt ist, hat der Versorgungshohlraum 3 einen kreisförmigen Querschnitt, um sein Modul Ms soweit wie möglich zu verringern. Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, ist an einer Stelle in Umfangsrichtung des Versorgungshohlraums 3 die Gießöffnung 31 zum Eingießen des geschmolzenen Metalls 51 ausgebildet. Das Volumen des Versorgungshohlraums 3 ist größer als das des Produkthohlraums 2.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist der Kühlhohlraum 4, um das Modul Mc des Kühlhohlraums 4 soweit wie möglich zu erhöhen, durch derartiges Anordnen der Vielzahl von rippenförmigen Hohlraumabschnitten 41 ausgebildet, dass sich die Vielzahl von rippenförmigen Hohlraumabschnitten 41 von der Mittelstellung in Axialrichtung der Ringform des ringförmigen Produkthohlraums 2 aus sich verzweigend zu beiden Seiten der Axialrichtung hin erstreckt.
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Wie in den 1 und 3 gezeigt ist, ist der Produkthohlraum 2, der das Produkt 52 gemäß diesem Ausführungsbeispiel formt, dadurch ausgebildet, dass eine repräsentative Querschnittsform des Produkthohlraums 2 durchgängig in Umfangsrichtung C der Ringform ausgebildet ist. Der Produkthohlraum 2 hat in der repräsentativen Querschnittsform einen vertieften Abschnitt 21, der in Radialrichtung R der Ringform, die zur Umfangsrichtung C der Ringform senkrecht ist, an einer vorbestimmten Stelle als eine Änderung der Formgebung dient.
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Wie in 1 gezeigt ist, wird in einem Entwurfsverfahren der Form 1 dieses Ausführungsbeispiels, wenn die Form 1 entworfen wird, der Produkthohlraum 2 an dem vertieften Abschnitt 21 in zwei Abschnitte unterteilt, nämlich einen Außenumfangsabschnitt und einen Innenumfangsabschnitt, um die Größe und Formgebung des Versorgungshohlraums 3 und die Größe und Formgebung des Kühlhohlraums 4 festzulegen. Das heißt, dass der Produkthohlraum 2 an dem vertieften Abschnitt 21 in zwei Abschnitte unterteilt wird, nämlich einen Produkthohlraumabschnitt 2A auf der Außenumfangsseite, die als die eine Seite dient, die mit dem Versorgungshohlraum 3 verbunden ist, und einen Produkthohlraumabschnitt 2B auf der Innenumfangsseite, die als die andere Seite dient, die mit dem Kühlhohlraum 4 verbunden ist.
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In der Figur stellen die unterbrochenen Linien die Grenzen des Produkthohlraumabschnitts 2A auf der Außenumfangsseite, des Produkthohlraumabschnitts 2B auf der Innenumfangsseite, des Versorgungshohlraums 3 und des Kühlhohlraums 4 dar.
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Die jeweiligen Formgebungen des Versorgungshohlraums 3 und des Kühlhohlraums 4 werden beruhend auf dem Modul Ms des Versorgungshohlraums 3 und dem Modul Mc des Kühlhohlraums 4 so festgelegt, dass die Beziehungen ”f × Ms/Mpa ≥ 1” (Ausdruck 1) und ”f × {Mpa/(Mpb + Mc)} ≥ 1” (Ausdruck 2) erfüllt sind, wobei Mpa ein Modul des Produkthohlraumabschnitts 2A auf der Außenumfangsseite ist, Mpb ein Modul des Produkthohlraumabschnitts 2B auf der Innenumfangsseite ist und f ein kritischer Festphasenanteil ist, der durch einen Materialbestandteil des geschmolzenen Metalls 51 festgelegt ist.
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Die Ausdrücke 1 und 2 werden beruhend auf dem folgenden Bezugsausdruck festgelegt, der die Bildung von Lunkern voraussetzt.
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Als dieser Bezugsausdruck wird ein Volumenanteil δ (%) an Lunkern durch ”δ = ε × β {1 – f × (M2/M1)}” gegeben, wobei ε ein inneres/äußeres Schrumpfungsverteilungsverhältnis ist, das durch den Materialbestandteil des geschmolzenen Metalls 51 festgelegt ist, β ein Erstarrungsschrumpfungsverhältnis ist, das durch den Materialbestandteil des geschmolzenen Metalls 51 festgelegt ist, f ein kritischer Festphasenanteil ist, der durch den Materialbestandteil des geschmolzenen Metalls 51 festgelegt ist, M1 ein Füllabschnitt ist, der intensiv mit dem geschmolznen Metall 51 gefüllt wird, und M2 ein Versorgungsabschnitt ist, der mit dem geschmolzenen Metall 51 versorgt wird.
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Das innere/äußere Schrumpfungsverteilungsverhältnis ε ist ein Wert, der angibt, ob sich Lunker eher in einem Innenabschnitt des Hohlraums, der mit dem geschmolzenen Metall 51 gefüllt ist, oder in einem Oberflächenabschnitt des Hohlraums bilden. Das Erstarrungsschrumpfungsverhältnis β ist ein Wert, der ein Schrumpfungsverhältnis des geschmolzenen Metalls 51 während seiner Erstarrung angibt. Der kritische Festphasenanteil f ist ein Wert, der als ein Anteil einer festen Phase zum gesamten geschmolzenen Metall 51 dargestellt wird, wenn sich das geschmolzene Metall 51 in einem Fest-Flüssig-Koexistenzzustand befindet.
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Die jeweiligen Größen und Formgebungen des Versorgungshohlraums 3 und des Kühlhohlraums 4 werden so festgelegt, dass die Beziehung ”f × (M2/M1) ≥ 1” erfüllt ist, damit das Volumenverhältnis δ der Lunker 0 (%) oder weniger beträgt.
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Die Größe und Formgebung des Versorgungshohlraums 3 werden so festgelegt, dass der Ausdruck 1, ”f × Ms/Mpa ≥ 1”, erfüllt ist, wobei das Modul Mpa des Produkthohlraumabschnitts 2A auf der Außenumfangsseite der Füllabschnitt M1 ist, der intensiv mit dem geschmolzenen Metall 51 gefüllt wird, und das Modul Ms des Versorgungshohlraums 3 der Versorgungsabschnitt M2 ist, der mit dem geschmolzenen Metall 51 versorgt wird. Es wird davon ausgegangen, dass sich in einem Produkt, das in dem Produkthohlraumabschnitt 2A auf der Außenumfangsseite geformt wird, keine Lunker bilden, falls der Ausdruck 1 erfüllt ist.
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Andererseits werden die Größe und Formgebung des Kühlhohlraums 4 so festgelegt, dass der Ausdruck 2, ”f × {Mpa/(Mpb + Mc)} ≥ 1”, erfüllt ist, wobei die Summe des Moduls Mpb des Produkthohlraumabschnitts 2B auf der Innenumfangsseite und des Moduls Mc des Kühlhohlraums 4 der Füllabschnitt M1 ist, der intensiv mit dem geschmolzenen Metall 51 gefüllt wird, und das Modul Mpa des Produkthohlraumabschnitts 2A auf der Außenumfangsseite der Versorgungsabschnitt M2 ist, der mit dem geschmolzenen Metall 51 versorgt wird. Es wird davon ausgegangen, dass sich in einem Produkt, das in dem Produkthohlraumabschnitt 2B auf der Innenumfangsseite geformt wird, keine Lunker bilden, falls der Ausdruck 2 erfüllt ist.
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Wenn somit die jeweiligen Formgebungen des Versorgungshohlraums 3 und des Kühlhohlraums 4 so festgelegt werden, dass die Ausdrücke 1, 2 erfüllt sind, erlaubt dies es, die Form 1 herzustellen, die in dem Produkt 52, das in dem Produkthohlraum 2 geformt wird, die Bildung von Lunkern verhindert.
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Es wird nun ein Gießverfahren beschrieben, das die Form 1 verwendet. Wenn der Guss 5 gebildet wird, werden der Versorgungshohlraum 3, der Produkthohlraum 2 und der Kühlhohlraum 4 über die Gießöffnung 31 der Form 1 mit dem geschmolzenen Metall 51 gefüllt. Dabei füllt das geschmolzene Metall 51, das über die Gießöffnung 31 in die Form 1 eingegossen wird, zuerst den Versorgungshohlraum 3, den Produkthohlraum 2 und den Kühlhohlraum 4, die sich näher an der Gießöffnung 31 befinden. In diesem Ausführungsbeispiel wird jeder Hohlraum 2, 3, 4 unverzögert mit dem geschmolzenen Metall 51 gefüllt, damit ein Druckgießen erfolgt.
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Das geschmolzene Metall 51, das den Kühlhohlraum 4 füllt, erstarrt zuerst, und das geschmolzene Metall 51, das den Produkthohlraumabschnitt 2B auf der Innenumfangsseite füllt, erstarrt dann. Danach erstarrt das geschmolzene Metall 51, das den Produkthohlraumabschnitt 2A auf der Außenumfangsseite füllt, und zuletzt erstarrt das geschmolzene Metall 51, das den Versorgungshohlraum 3 füllt.
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Wie oben beschrieben wurde, kann das geschmolzene Metall 51 in diesem Ausführungsbeispiel nacheinander von der Innenumfangsseite zur Außenumfangsseite der Hohlräume 2, 3 und 4 erstarren gelassen werden, wenn die jeweiligen Formgebungen der Hohlräume 2, 3 und 4 in der Gussform 1 geeignet gestaltet werden.
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Dementsprechend können die Form 1 dieses Ausführungsbeispiels und das die Form 1 verwendende Gießverfahren durch einfache Maßnahmen in dem Produkt 52, das in dem Produkthohlraum 2 geformt wird, die Bildung von Lunkern (einer Verformung wie Gasblasen, die sich aus einer unvollständigen Füllung ergeben, Rissen oder Schrumpfung) verhindern.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Dieses Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel, bei dem in einer Form 1 ein Produkthohlraum 2 ausgebildet ist, der eine andere Formgebung als der im ersten Ausführungsbeispiel hat.
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Wie in 5 gezeigt ist, ist ein Guss 5, der in der Form 1 dieses Ausführungsbeispiels geformt wird, so geformt, dass von einem Fußabschnitt 56 aus, der eine lange Plattenform hat, parallel eine Vielzahl von Überstandsabschnitten 55 übersteht. Wie in 6 gezeigt ist, wird der Produkthohlraum 2 dieses Ausführungsbeispiels von einem Fußabschnitt-Hohlraumabschnitt 22B, der den Fußabschnitt 56 formt, und einem Überstandsabschnitt-Hohlraumabschnitt 22A gebildet, der die Vielzahl von Überstandsabschnitten 55 formt.
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Ein Versorgungshohlraum 3 dieses Ausführungsbeispiels ist entlang einer Längsrichtung L so ausgebildet, dass er auf einer Seite einer Richtung, in der die Vielzahl der Überstandsabschnitt-Hohlraumabschnitte 22A vorsteht, durchgängig mit der Vielzahl der Überstandsabschnitt-Hohlraumabschnitte 22A verbunden ist. Ein Kühlhohlraum 4 dieses Ausführungsbeispiels, der durch eine Vielzahl von rippenförmigen Hohlraumabschnitten 41 gebildet wird, ist entlang der Längsrichtung L so ausgebildet, dass er in der Längsrichtung L durchgängig mit dem Fußabschnitt-Hohlraumabschnitt 22B verbunden ist. An einem Ende des Versorgungshohlraums 3 ist eine Gießöffnung 31 dieses Ausführungsbeispiels vorgesehen.
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Die Größe und Formgebung des Versorgungshohlraums 3 sind so festgelegt, dass der Ausdruck 1, ”f × Ms/Mpa ≥ 1”, erfüllt ist, wobei ein Modul Mpa der Vielzahl von Überstandsabschnitt-Hohlraumabschnitten 22A ein Füllabschnitt M1 ist, der intensiv mit einem geschmolzenen Metall 51 gefüllt wird, und ein Modul Ms des Versorgungshohlraums 3 ein Versorgungsabschnitt M2 ist, der mit dem geschmolzenen Metall 51 versorgt wird. Andererseits sind die Größe und Formgebung des Kühlhohlraums 4 so festgelegt, dass der Ausdruck 2, ”f × {Mpa/(Mpb + Mc)} ≥ 1”, erfüllt ist, wobei die Summe eines Moduls Mpb des Fußabschnitt-Hohlraumabschnitts 22B und eines Moduls Mc des Kühlhohlraums 4 der Füllabschnitt M1 ist, der intensiv mit dem geschmolzenen Metall 51 gefüllt wird, und das Modul Mpa der Überstandsabschnitt-Hohlraumabschnitte 22A der Versorgungsabschnitt M2 ist, der mit dem geschmolzenen Metall 51 versorgt wird.
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In diesem Ausführungsbeispiel werden der Versorgungshohlraum 3, der Produkthohlraum 2 und der Kühlhohlraum 4 über die Gießöffnung 31 der Form 1 mit dem geschmolzenen Metall 51 gefüllt, das geschmolzene Metall 51, das den Kühlhohlraum 4 füllt, erstarrt zuerst, und das geschmolzene Metall 51, das den Fußabschnitt-Hohlraumabschnitt 22B füllt, erstarrt dann. Danach erstarrt das geschmolzene Metall 51, das die Überstandsabschnitt-Hohlraumabschnitte 22A füllt, und zuletzt erstarrt das geschmolzene Metall 51, das den Versorgungshohlraum 3 füllt.
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Dementsprechend können auch die Form 1 dieses Ausführungsbeispiels und ein die Form 1 verwendendes Gießverfahren durch einfache Maßnahmen in dem Produkt 52, das in dem Produkthohlraum 2 geformt wird, die Bildung von Lunkern verhindern.
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Der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels ähnelt ansonsten dem des ersten Ausführungsbeispiels, und es können ähnliche Funktionsweisen und Wirkungen wie beim ersten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Form
- 2
- Produkthohlraum
- 2A
- Produkthohlraum auf der Außenumfangsseite
- 2B
- Produkthohlraum auf der Innenumfangsseite
- 3
- Versorgungshohlraum
- 31
- Gießöffnung
- 4
- Kühlhohlraum
- 41
- rippenförmiger Hohlraumabschnitt
- 5
- Guss
- 51
- geschmolzenes Metall
- 52
- Produkt
